小小工程師俱樂部

“首屆科技場館科學教育項目展評”優(yōu)秀案例

“小小工程師俱樂部”項目是中國科技館展教中心依托科普活動室的主題設置，圍繞“機械活動室”與“動手活動室”內容組織實施的工程與技術系列活動。

背景鏈接

“首屆科技場館科學教育項目展評”由中國科協(xié)青少年科技中心，中國科技館，中國自然科學博物館協(xié)會聯(lián)合主辦，是中央文明辦，教育部和中國科協(xié)共同發(fā)起的“科技館活動進校園”項目面向全國科技場館，科普教育基地推出的一項重要活動。展評活動的目的既是為科技場館開發(fā)、設計和實施青少年科學教育項目提供展示和交流平臺，也是在“科技館活動進校園”項目工作開展6年之后，全國科技場館開展科學教育活動成果的一次集中展現(xiàn)和檢驗。參與本次評選活動的188個項目主要分為“基于展品開展的教育項目”“科技場館拓展性教育項目”“綜合利用場館資源開展的教育項目”3大類，包括專題參觀導覽，互動式科學培訓，科學演示，動手做活動，科學考察，科學俱樂部等形式。

項目目標

“小小工程師俱樂部”以9—14歲青少年為主要活動對象，以一系列基于微型教具的科技小制作及空間結構為線索地系列搭建任務活動，通過任務式學習與實踐，幫助青少年更好地理解科學與技術，實現(xiàn)跨學科知識整合，提高青少年系統(tǒng)性思維能力、批判性思維能力、解決問題能力、溝通能力和團隊協(xié)作能力，促進學生素質全面發(fā)展。

項目的策劃和實施借鑒了加德納的“多元智能”理論，從活動目標設置開始考慮言語技能、空間技能、人際交往技能和自我反思技能的培養(yǎng)，在實施過程中則充分強調學生的參與。

項目內容

除自主研發(fā)系列制作課程外，我館的“小小工程師俱樂部”的活動也借助社會科普資源，引入微型教具套材、具有開放性的結構搭建器材設計課程內容。目前已完成的課程資源有：

趣味科技制作

這類制作以生活中常用的器材和道具，通過實驗了解科學現(xiàn)象，通過制作掌握一些科學原理?！豆獾淖阚E》《聲音的世界》《牛頓火箭車》《投石機》《電路與生活》《無形的力》《飛行器的奧秘》等課程是目前開發(fā)使用的主要內容。

創(chuàng)意結構搭建

采用K.NEX構建器材，根據青少年對復雜空間結構的理解過程，設計了不同難度遞進的活動內容，包括《平面與立體》《搭建橋梁》《簡單機械——杠桿的原理》《傳動機構——齒輪的妙用》《古代機械——記里鼓車》《復雜結構——小車競速》《海洋的通行證

船舶》。

組織形式

科技館與青少年活動中心、社區(qū)活動中心在科普教育職責以及觀眾的需求方面有著較大的差距，中國科技館作為一家大型科技館，展品資源非常豐富，一次性參觀的觀眾在總觀眾數(shù)中占有較大比例。為了滿足觀眾不同的學習需求，“小小工程師俱樂部”設計了單次體驗和系列活動2種組織形式，并采取網絡預約的方式，讓參與的學生自主選擇。

單次體驗活動

面向9—14歲青少年開放的單次課程，每周日安排2～3節(jié)課，目前有2類課程。

趣味科技小制作：基于微型教具的小制作課程，引導學生了解科學現(xiàn)象，鍛煉動手實踐能力。

創(chuàng)意結構搭建：通過單次活動，了解活動器材，掌握基本使用方法，學習空間結構的創(chuàng)新思維方法。

系列活動

從參與單次活動的會員中，招募對制作、搭建等動手探究感興趣的學生，圍繞活動目標，組織連續(xù)性的培訓及深度學習，系列活動分為基礎班和進階班。系列活動根據學生招募情況不定期開展，每期活動包括連續(xù)的8次課程，每周1節(jié)課，每節(jié)課持續(xù)3個小時。

基礎班：課程內容包含有科技制作、模型搭建入門、創(chuàng)意設計等。其中科技制作利用微型套材，制作一些能夠演示聲、光、電科學現(xiàn)象的小教具。模型搭建入門與創(chuàng)意設計是通過對套材的介紹，引導學生掌握基本的搭建方法，能夠根據參考模型，自主完成一些簡單結構的設計，比如房屋、橋梁、汽車模型等。

進階班：在已有基礎上，增加模型設計的自主性和復雜度，采用主題任務式的設計模式，由學生自主完成設計、制作、調試、反思和完善的過程；同時，加入了控制器和電動控制的驅動功能，增加了任務的復雜度和趣味性。

活動過程體現(xiàn)參與和綜合能力培養(yǎng)

“小小工程師俱樂部”的每個活動都不是單純?yōu)橹谱鞫谱?，也不是為搭建而搭建，而是強調在參與的過程中，對學生能力的綜合培養(yǎng)?！豆獾淖阚E》和《搭建橋梁》2個活動的過程簡介能很好地闡明“多元智能”理論在實踐中的運用。

《光的足跡》——趣味科技制作

第一階段：知識引入

主要技能：人際交往技能、語言技能

第一步，通過講座的形式，由生活常見現(xiàn)象引入光的概念。比如光從哪里來？太陽光、燈光。光可以做什么？照明、動植物的生長需要等。

第二步，采用科學小實驗、小魔術、小游戲的形式讓學生深刻認識一些基本的光學現(xiàn)象。比如演示“硬幣不見了”小魔術，演示光的直線傳播和光在不同介質中的折射現(xiàn)象?；蛘呓M織小組光路圖搭建的方式，引導學生觀察光的反射原理。

第二階段：科技小制作

主要技能：自我反思技能

在第一階段學習的基礎上，學生們比較容易理解要制作的內容包含什么樣的科學原理，能夠很快在老師的簡單引導下，完成小制作的過程，并能提出一些改變和完善的建議。比如制作演示光線反射的潛望鏡和光的直線傳播的小孔相機。

《搭建橋梁》——創(chuàng)意結構搭建

設計思路：從點、線、面的概念逐漸延伸到空間結構的概念，從三角形穩(wěn)定性，延伸到拱形結構的穩(wěn)固特點，逐步引入復雜結構體的搭建?；顒舆^程實現(xiàn)模仿、改造到自由設計的不同階段。

第一步：以故事形式引導介紹

介紹從趙州橋到倫敦橋的演變歷史，通過一些經典的橋梁，說明橋梁的分類，通過紙橋稱重小實驗，演示拱形結構的穩(wěn)定性。

第二步：簡單模型仿造

主要技能：空間技能

為學生們提供一些建議的橋梁模型，開展模仿搭建，引導學生掌握器材的基本使用方法，理解空間結構的實現(xiàn)過程。

第三步：主題任務的設計

主要技能：人際交往技能、自我反思技能

根據本節(jié)課程的主題要求，要求學生完成自主任務設計。本階段采用小組合作的模式，引導學生自主組織，完成從設計到搭建、測試、完善的整個過程。

第四步：比賽或者作品的集中點評

完成自主設計后，帶領學生一起開展集中點評，讓學生說明自己作品的設計思路，通過問答的模式，鍛煉學生的思維和語言表達能力。

項目特色

“小小工程師俱樂部”的活動策劃參考了“多元智能”理論，在常規(guī)活動器材和形式的基礎上，為學生提供了豐富的活動課程。課程從知識的引入、實驗演示延伸到制作、創(chuàng)意搭建的整個過程，各環(huán)節(jié)設計由淺入深、由簡到繁，充分考慮了青少年的科學認知能力。

活動強調趣味、互動的校外教育特點，通過團隊任務，引導學生分組討論，自主安排工作計劃及分工，在參與的過程中培養(yǎng)青少年的語言、空間、人際交往和自我反思等能力。

“豐富的活動形式，讓學生在快樂中學習”是該項目活動的另外一個特色?；顒迎h(huán)節(jié)設計中，引入不同的實施方法，將趣味小魔術、動手實驗、競技比賽等融入到教學過程中，激發(fā)學生的興趣，讓他們在主動學習的過程中，完成知識的探究，享受快樂學習的過程。

待改進之處

自2011年8月份中國科技館科普活動室對外開放以來，經過逐步的完善與發(fā)展，“小小工程師俱樂部”已經累計開發(fā)體驗課程14節(jié)，完成基礎班系列課程教案1套，共開展96個學時活動，并成功策劃實施2期系列培訓班，參與學生1500人次。

本項目的實施雖然在實踐中打下了一定的基礎，開發(fā)了一些教育資源，發(fā)展了一批青少年會員，但仍然存在一些不完善的地方。

一是要加強活動的效果評估。在后續(xù)的活動中，應該加強“多元智能”理論指導，使用多元評價和發(fā)展性評價的方法，加強活動過程和效果的監(jiān)測。

二是要開發(fā)不同層級的活動。目前的活動側重于單次體驗，也有針對創(chuàng)意結構搭建的基礎班系列活動，缺少進一步的更高年級或者更有特長學生參與的內容，需要豐富活動的層次性，滿足不同群體需求，也能夠實現(xiàn)對俱樂部會員的階梯式培養(yǎng)。

三是要定期更新活動內容。

“小小工程師俱樂部”的會員大部分會持續(xù)地參加活動，需要有更多創(chuàng)新的內容來滿足他們的需求。

四是要更多地利用科技館的展覽展項資源?？萍拣^工作室的活動應該作為科技館展廳參觀的延伸和拓展，從活動選題和實施過程各環(huán)節(jié)考慮與科技館展覽的相互配合。